Acél kötőelemek cink-nikkel ötvözet bevonatának tulajdonságainak tanulmányozása

A cink-nikkel ötvözet bevonat alapvetően hidrogén ridegségtől mentes és kiváló korrózióállósággal rendelkezik, így az acél kötőelemek megfelelő védőrétegévé válik. Galvanizálási cink-nikkel ötvözet eljárási teszttel elemezzük és kutatjuk a cink-nikkel ötvözet bevonat megjelenését és vastagságát, a nikkeltartalmat, a kötési szilárdságot, a korrózióállóságot és a festék illeszkedését. Az eredmények azt mutatják, hogy a galvanizált cink-nikkel ötvözet megbízható és költséghatékony védőréteg, amely alkalmas acél kötőelemekhez.

Jelenleg a horganyzás az acél kötőelemek legszélesebb körben alkalmazott korróziógátló felületkezelése. Általában a beltéri kötőelemeket főként dekoratívnak tekintik, és legtöbbjüknél az elektrogalvanizált felületkezelést részesítik előnyben; a kültéri kötőelemek főleg korróziógátlók. Felületvédő rétegként az elektro-horganyzott mellett tűzihorganyzást is választanak (főleg M10-es rögzítők fent). Azonban különösen zord kültéri környezetben, például tengeri környezetben, ahol magas a páratartalom és a sópermet, a horganyzott kötőelemek korrózióállóságát gyakran nehéz teljesíteni a használati követelményeknek. A galvanizált kadmium réteg kiváló korrózióállóságot mutat a tengeri környezetben, és az emberek elkezdték használni a kadmium bevonatréteget védőréteg rögzítőként a tengeri környezetben, és a hatás jobb [1,2]. Mivel hazám nagy jelentőséget tulajdonít a környezetvédelemnek, a kadmiumozási eljárás bekerült a korábbi Állami Gazdasági és Kereskedelmi Bizottság által kihirdetett „Az elmaradott termelési folyamatok és termékek felszámolásának” katalógusába. Ezért nagyon szükséges a kadmiumozási alternatív eljárások kutatása.

Az 1980-as évek elején hazám kutatásokba kezdett a cinkötvözetek galvanizálása terén, és sorra fejlesztették ki és alkalmazták a cink-nikkel ötvözetek galvanizáló eljárásait. Ha a cink-nikkel ötvözet bevonat nikkeltartalma 8-15% (a legjobb érték 13%), akkor a korrózióállósága kiváló, ami körülbelül 3-5-szöröse az azonos vastagságú cinkbevonaténak; a nikkeltartalom pedig 15 A % alatti cink-nikkel ötvözet bevonat passziválható is, a korrózióállóság pedig nagymértékben megnő a passziválás után; a cink-nikkel ötvözet bevonat alapvetően mentes a hidrogén ridegségtől, a hegeszthetőség és a hajlékonyság is jó [3]. Ezért a cink-nikkel ötvözet bevonat érett és ésszerű védőréteg, amely alkalmas kötőelemekre. Ebben a cikkben a kapcsolódó folyamatteszteken keresztül a cink-nikkel ötvözet bevonatok teljesítményét elemezzük és kutatjuk.

1. Kísérleti rész

1.1 Minta

A minta egy hatlapfejű csavar, a menet specifikációja du003dM6, a névleges hossza Lu003d20mm, a teljesítményszint 8,8, az anyaga 45 # acél.

1.2 Folyamatfolyamat

Zsírtalanítás→melegvizes mosás→hidegvizes mosás→gyenge erózió→kétlépcsős hidegvizes mosás→galvanizálás cink-nikkel ötvözet→kétlépcsős hidegvizes mosás→passziválás→hidegvizes mosás→melegvizes mosás→szárítás.

2. Eredmények és vita

2.1 A bevonat megjelenése és vastagsága

A cink-nikkel ötvözet bevonat passziválva fényes szivárványszínű passzivációs filmet képez.

Minél vastagabb a cink-nikkel ötvözet bevonat, annál hosszabb a védelem élettartama. A kötőelemek menethézagát figyelembe véve általában a bevonat vastagságát választják meg (5μm~10μm) [4]. Ebben a kísérletben a csavarminta bevonatát egy hordozható vastagságmérővel teszteltük, és a vastagság körülbelül 8 μm volt.

2.2 Nikkeltartalom a bevonatban

Röntgen-fluoreszcens spektroszkópia (XRF) segítségével a cink-nikkel ötvözet bevonat elemzésére azt találták, hogy a bevonat nikkeltartalma körülbelül 8%.

2.3 Bevonat szilárdsága

Miután a csavarmintát egy órán át 200 °C-on tartottuk, és szobahőmérsékletre lehűtöttük, a bevonat jól megtapad az aljzaton.

A mintalemez (anyaga: st12) az acélgolyós súrlódásos polírozási teszt (GB5270-85) után a horonyban lévő csavarmintával galvanizált, a bevonat sértetlen, és nincs olyan jelenség, mint a bevonat leválása az aljzatról.

Az eredmények azt mutatják, hogy a cink-nikkel ötvözet bevonat és az aljzat tapadási szilárdsága jó.

2.4 A bevonat korrózióállósága

A GB/T10125 szerint a semleges sóspray tesztet (NSS) elvégezték, és a horganyzott (színpasszivációs) csavarral összehasonlítva a cink-nikkel ötvözet bevonat korrózióállósága jobb, mint a cinkbevonaté. Tanulmányok kimutatták [5], hogy amikor a cink-nikkel ötvözet bevonat korrodálódik, a nikkel jelenléte korróziós termékét ZnCl24Zn(OH)2-vé teszi, amely egyenletesen és sűrűn borítja a felületet, és nem könnyen vezeti az áramot. így védő hatással van a bevonatra; Ezenkívül a nikkel gátló hatással van a katódfolyamatokra, ami szintén elősegíti a korrózióállóság javítását. A cinkbevonatok korróziós termékei azonban főként laza, nem védett félvezető ZnO. Ezek az okok ésszerűen magyarázzák a 2. táblázatban szereplő teszteredményeket.

2.5 A bevonat és a festék illesztése

A mintalemez (anyaga: st12, cink-nikkel ötvözet bevonat vastagsága kb. 8μm) a bevonat különböző típusú alapozókkal való kompatibilitásának vizsgálatára, valamint az alapozó tapadási szilárdságának vizsgálata az SJ/-ben meghatározott módszer szerint történik. T10674, GB/T1732 szerint A módszer az alapozó és a cink-nikkel ütésállóságának vizsgálatára szolgál. az ötvözött bevonat jól illeszkedik az epoxi és poliuretán alapozókhoz.

A cink-nikkel ötvözet bevonat egy könnyen kezelhető és költséghatékony védelmi módszer az acél kötőelemek számára; szerves bevonatokkal kombinálva megbízható, hosszú távú védelmi módszerré válik az acél kötőelemek számára. Az elektro-horganyzáshoz (vagy tűzihorganyzáshoz) képest azonban az elektro-horganyzás-nikkelötvözet megoldás karbantartása problémásabb. Általában a galvanizáló oldatot hetente kell elemezni és beállítani. A jövőben a könnyen karbantartható galvanizálási cink-nikkel ötvözet megoldások fejlesztése lesz a fejlesztési irány